CN101478603A

CN101478603A - 一种基于智能手机推理农业知识的方法

Info

Publication number: CN101478603A
Application number: CNA2009100764423A
Authority: CN
Inventors: 杨宝祝; 吴建伟; 刘伟; 周正; 张俊; 吴众望
Original assignee: BEIJING PAIDE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING PAIDE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2009-07-08

Abstract

本发明将农业知识推理应用在智能手机中，为农业现场提供体积小、重量轻、便于携带、并可以通过手机存储卡安装运行和扩充资源的环境，并设计了语音、短信及邮件等多个知识结果推送接口，有效提高推理结果的利用率和准确率，满足农业生产管理的自身特点。

Description

一种基于智能手机推理农业知识的方法

技术领域

本发明涉及农业知识推理领域，更具体地，涉及一种基于智能手机的农业知识推理的方法。

背景技术

我国农业生产环境十分复杂，条件千差万别，由于同一农业产品的生产管理区域性明显，不同农业产品的生产管理业务流程各异，且大部分管理是在开放场地环境下进行的，因而时效性强。由于农业知识作为一种独特的资源已成为整个农村和农业领域中最重要的要素之一，农业知识量急剧增加，如何对越来越多的知识加以提取筛选和利用，获取有用的农业知识进行决策和辅助决策将成为发展现代农业的前提。

随着计算机技术和微电子技术的发展，以掌上电脑为代表的移动式计算系统日益普及，已经实现了在移动中使用便携设备将网络与庞大的数字空间无缝的结合，因而可以进行移动智能计算。智能手机产品在掌上电脑的基础上增加了通讯功能，从而依托智能手机的农业生产管理技术越来越多地应用于农业领域，并能够以较低成本，及时地、因地制宜地在田间地头解决农业生产管理中遇到的问题，有效推动粗放型农业向知识型、技术型现代农业的转变。

农业知识推理基于决策支持理论，具有正向推理、反向推理和混合推理等多种模式，能够智能化分析农业生产管理等环节要素，科学推出知识结果的方法，是最主要的农业智能服务技术。农业知识推理能够根据用户提出的问题和已知事实，在数据库中搜索、匹配激活相应的知识，根据知识由已知事实推断计算出新的事实，或者向用户提问获取推理需要的相关事实，直到最终问题求解或已知条件不足无法求解为止，实现了推理机与数据库技术紧密的融合。

中国专利“CN1243987，用于农业专家系统开发环境的方法”提供了一种用于农业专家系统开发环境的方法。该方法由DET编译机、执行机系统、DAT数据库获取系统、AES应用系统组成，并且系统间相互独立、相互辅助、能够通过虚拟的通道传递信息。知识库由编译机编译后生成虚拟机代码，并将虚拟机代码进行工程链接，执行机系统负责解释虚拟机代码并执行相应的操作；数据库获取系统负责获取专家系统所需的农情资料数据库，并以DAT数据库中的API和SIIS提供空间状态查询系统向执行机提供基础数据。

陈立平等发表的论文“基于掌上电脑的饲料配方系统的设计与开发”，在掌上电脑上设计和开发了通用型饲料配方系统，系统包含配方计算、配方浏览、数据管理、系统维护和系统升级等主要功能模块。开发了嵌入式数据库访问中间件，提高了掌上电脑上数据操作的效率和系统的稳定性；采用两阶段法和直接计算逆矩阵的方式对配方求解的单纯形算法进行了优化，实际计算一次配方时间约为2～4秒，实现了基于存储卡和网络的两种升级方式，保证了系统原料和饲养标准数据的时效性。在北京市4个郊区县31个养殖场户进行了应用，结果表明，系统稳定实用、操作简易，容易被中小养殖户接受，具有较大的推广价值。

上述中国专利CN1243987所提出的农业知识推理技术应用在计算机的相关系统中，通过整合相关农业数据，建立相关数据库、知识库和模型库，实现了农业相关知识的推理。然而，农业生产具有自身的特点，其中大部分是在开放环境(田间、温室大棚等)下进行的，因而需要体积小、重量轻、成本低、便于携带的便携式设备及系统，以满足农业生产的特殊需要。该方法无法满足这些需求。

陈立平等发表的论文在便携式方面进行了研究和突破，实现了基于掌上电脑的饲料配方系统，能够通过扩充存储卡进行知识推理和决策。但该方案缺乏与通讯设备的互动，在农业现场推理的知识无法第一时间自动传输到其他现场用户；另一方面，该方案缺乏自动语音提示，不能够实现从文本到语音的转化，无法更好地适应田间工作的需要。

发明内容

基于以上考虑，本发明的目的是提供一种基于智能手机推理农业知识的方法。利用该方法能够通过智能手机终端，综合分析复杂的农业现场问题，得出实用的知识结果，并可以通过多种推送方式，实现推理结果的互动，有效提高决策的准确率和利用率，增强知识推理方法的实用性和针对性。

因此，本发明提供了一种基于智能手机推理农业知识的方法，其中所述智能手机包含有用于推理农业知识的知识库，所述方法包括：

将条件项输入所述智能手机；

根据所述条件项，利用所述智能手机推出结论；和

推送结论。

在本发明的一个实施例中，上述利用所述智能手机推出结论的步骤包括：

a.将需要解决的问题，通过人机界面转换成自然语句的形式，用户可以通过界面选择相关规则选项，也可以直接填写条件内容；

b.查找规则表，选择对条件项产生影响的路径，删除无关的知识节点，自动定位并调用知识处理模型，根据模型要求的规则知识因子从知识库中调取知识；

c.如果条件存在于规则表中，则从中直接提取知识库对应的知识ID号；依次处理该组规则，直至读取对应的知识规则结果；当条件不存在于规则表时，推理无法正常进行，推理失败；

d.如果知识规则结果能够满足用户实际条件项，则确定知识结果，输出相关文字、图形或者数字结论；不能满足用户实际需求的条件项时，返回b，重复上述过程。

在本发明的一个实施例中，上述推送结论的步骤包括：

根据确定的知识结果，生成结果表；

通过邮件、短信、语音推送所述结果表。

在本发明的一个实施例中，上述结果表包括标识号、标题、内容和备注。

在本发明的一个实施例中，上述基于智能手机推理农业知识的方法进一步包括搭建知识库的步骤，该搭建知识库包括：

采集数据，所采集的数据包括农业专家、学者的经验知识以及相关资料信息；

对所采集的数据进行处理，得到知识规则、基本事实和农业模型；

对所述知识规则、基本事实和农业模型进一步处理，形成分别与农业规划、生产管理、贮藏加工、市场销售有关的知识集合，并通过人机界面呈现出来。

在本发明的一个实施例中，上述基于智能手机推理农业知识的方法进一步包括根据所采集的数据的增加以及推理过程中所发现的问题和积累的经验对所述知识库进行更新和修正。

此外，所述知识库也可以被设置在诸如存储卡这样的外部设备中，在需要时由所述智能手机读取和操作。

所述结果表可以包括标识号、标题、内容和备注等属性，以方便用户的一般性查询浏览知识结果。

附图说明

图1示出本发明的基于智能手机推理农业知识的方法的一种实施方式的流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

本发明的基于智能手机推理农业知识的方法是依托智能手机设备，是以产生式出现的，其中，定位并利用到所需的农业知识规则是控制推理过程的关键。所谓产生式的知识推理具有“if...then...”的特点，其一种形式为“P→Q→C”。其中“P”表示条件项，可以是一项也可以是多项，多项时各项之间用“and”或者“or”进行连接；“Q”表示结论项，是满足条件的合理结果和不满足条件的失败结果；“C”表示推送项，是结果的推送途径集成接口，可以选择1种或者多种形式，包括查询、短信、语音和邮件接口。

图1示出本发明的基于智能手机推理农业知识的方法的一种实施方式的流程图，其具体步骤如下：

步骤一：搭建知识库。农业知识库是知识推理的基础条件，是决策结果能力的关键。其创新难度一方面体现在对个性化农业信息的专业化加工整合，并实现从计算机到手机的转化。另一方面，知识库能够集成在手机存储卡中，本身存储卡成本很低，且知识库的升级更新更加简便、不占据手机的存储空间，从而将大大降低推广本方法的费用。搭建知识库的具体方式有多种，在本发明的一个实施例中，搭建知识库可以通过完成以下各项任务来实现：

(1)数据采集。以农业品种为前提，根据实用性、真实性等原则，利用网络、调查、交互以及采购等方法，严格控制业务流程的时间、任务等要素，广泛采集相关农业专家、学者的经验知识以及相关资料信息等。

(2)知识加工。组织并协调农业专业人员，针对不同农业品种，汇总采集数据，进一步分析并编辑，形成规范化的知识规则、基本事实和农业模型等。

(3)研究知识库工具，整合知识规则。研究能够满足农业特点的知识规则管理工具，搭建友好的人机交互界面，进一步整合，形成为农业规划、生产管理、贮藏加工、市场销售等多个环节知识的集合。

经上述过程搭建完成的知识库可以安装或存储在智能手机等便于农业专业人员和农户携带在身边的电子设备中，例如掌上电脑等。但是为了便于推送推理的结论，以便在不同的专业工作组或用户之间共享推理结论，在本发明的实施例中，将所述知识库安装或存储在具有通信功能的智能手机中，或者安装或存储在能够与智能手机连接并且能够由智能手机从中读取数据和操作程序的电子设备中。并且，所述知识库可以随着所采集的数据的增加以及推理过程中所发现的问题和积累的经验等随时更新和修正。

步骤二：通过事实推出结论。结合通过输入和选择条件项内容，输出决策内容结果和相关指导内容。这些事实利用规则或其它在知识库中的知识结构送进推理机，支持模型的计算和求解，采用模糊产生式规则的模糊匹配算法；由元知识控制的目标驱动和启发式搜索算法，并进行冲突消解。创新难度主要体现在对多种基础理论的集成应用研究，包含演绎推理和归纳推理，精确推理和不精确推理，单调推理和非单调推理等内容。在本发明的一个实施例中，通过事实推出结论的具体流程如下：

(1)读取条件选项。将需要解决的问题，通过友好的人机界面，转换成自然语句的形式，用户一方面选择相关规则选项，另一方面可以直接填写条件内容。

(2)调用知识处理模型。查找规则表，选择对条件项产生影响的路径，删除无关的知识节点，自动定位并调用知识处理模型，根据模型要求的规则知识因子从知识库中调取知识。

(3)调用并读取知识规则。当条件存在于规则表中，从中直接提取知识库对应的知识ID号，由于模型在知识库中具有唯一的ID号，因此可以方便地返回一组对应条件项的知识规则；依次处理该组规则，直至读取对应的知识规则结果；当条件不存在于规则表时，推理无法正常进行，推理失败。

(4)结果判断。当知识规则结果能够满足用户实际条件项时，将确定知识结果，输出相关文字、图形或者数字结论；不能满足用户实际需求的条件项时，将返回“(2)调用知识处理模型”，重复上述过程。

步骤三：结论推送。在农业现场的推理结果与其他用户或者其他场所的互动是不可缺少的，合理利用多种通讯网络进行信息传递，将有效提高农业知识利用率。创新难度是利用智能手机的功能，并研究邮件、短信和语音等服务，并提供与这些服务连接的集成化接口方法。

(1)结论推送需要通过人机界面进行反应，知识结果确定后，将自动生成结果表，主要包括ID、标题、内容和备注等属性，能够方便用户的一般性查询浏览知识结果。

(2)在一般性查询的基础上，提供完善的邮件的发送端口。选择邮件端口时，本方法将根据自动提取推理结果，能够实现邮件群发、单发、编辑等功能，从而将确定的知识结果，通过邮件途径推送到其他用户或者其他场所应用；

(3)在一般性查询的基础上，提供完善的短信发送端口。选择短信端口时，本方法将根据自动提取推理结果，能够接入短信群发、单发、编辑等手机短信功能，从而将确定的知识结果，通过短信途径推送到其他用户或者其他场所应用；

(4)在一般性查询的基础上，提供完善的语音(TTS)发送端口。选择语音端口时，能够自动把知识结果的文字形式智能地转化为自然语音流，所有声音采用真人普通话为标准发音，实现了120-150个汉字/秒的快速语音合成，朗读速度达3-4个汉字/秒，使用户可以听到清晰悦耳的音质和连贯流畅的语调，从而将确定的知识结果，通过语音途径，更好的服务于农业现场工作，对于一般性查询浏览进行形象生动的补充。

(5)在一般性查询的基础上，能够同时选择短信、语音和邮件多个接口，从而通过多种通讯途径将确定的推理结果进行推送服务。

本发明将农业知识推理应用在智能手机或者存储卡中，为农业现场提供体积小、重量轻、便于携带、并可以通过存储卡扩充资源的环境，并设计了语音、短信及邮件等多个结果推送接口，有效提高推理结果的利用率和准确率，满足农业生产管理的自身特点。

与现有技术相比，本方法综合研究了嵌入式、智能决策、知识获取等先进技术，分析了农业应用领域知识和数据，能够集成在智能手机或者存储卡上，并通过已知的信息推导出满足条件的知识结果并利用高度集成化的通讯端口进行推送，有效的规范了农业信息的需求前提项与满足条件结论项的关系，为农业现场的生产管理等环节，提供高效、便携、快速、智能通讯的集成创新农业知识推理方法，从而能够为广大农业用户提供低成本的高效信息服务。

Claims

1、一种基于智能手机推理农业知识的方法，其中所述智能手机包含有用于推理农业知识的知识库，所述方法包括：

将条件项输入所述智能手机；

根据所述条件项，利用所述智能手机推出结论；和

推送结论。

2、根据权利要求1的方法，其中利用所述智能手机推出结论的步骤包括：

3、根据权利要求1的方法，其中所述推送结论的步骤包括：

根据确定的知识结果，生成结果表；

通过邮件、短信、语音推送所述结果表。

4、根据权利要求3的方法，其中所述结果表包括标识号、标题、内容和备注。

5、根据权利要求1的方法，进一步包括搭建知识库的步骤，该搭建知识库包括：

6、根据权利要求1或5的方法，进一步包括根据所采集的数据的增加以及推理过程中所发现的问题和积累的经验对所述知识库进行更新和修正。

7、根据权利要求1所述的方法，其中所述知识库被设置在存储部件中，该存储部件能够被所述智能手机操作。